0.序言
《自然》雜誌報道,全球科學家們正在對一個以釷為燃料的實驗性核反應堆感到興奮,將在中國甘肅武威開始測試。
儘管這種放射性元素以前也在反應堆中試驗過,比如美國,日本,但是都失敗了。目前只有中國才是第一個嘗試將這項技術成熟的做出來,並進行商業化的國家。
在30/60碳中和碳達峰的大框架下,中國已經有了成熟的核能反應堆,為什麼還要建釷反應堆,這個是處於什麼目的去投入研發的?
有什麼戰略意義?之前的荷蘭美國為什麼會失敗?釷反應堆的建成,會給我們老百姓帶來哪些新的機會和便利?
大家都知道,一直以來,國際上都在使用核燃料發電,這個核物質鈾雖然高效但並不安全。在安全上有很多問題,還有很多困難面臨解決。
1.核能發電的問題和困難
從前蘇聯時代的切諾爾貝利事故,到日本福島因地震導致核洩漏,不管你是哪個國家,只要用到核燃料發電,都存在著相似的、巨大的風險。
核能發電,不僅僅是發電廠潛在的安全事故,比如因地震、火災等原因導致爆炸汙染周邊環境;
比如在發電過程中產出的核廢水,處理起來很麻煩,很容易造成核洩漏,福島核電站要把巨量核廢水直排大海的事情,影響有多惡劣,既有官媒的批評,也有自媒體的科普,我就不多做解釋;
甚至於在戰時,作為不能移動的靶子,一旦把作為目標遠端襲擊炸燬,不僅對於周邊生活的百姓,甚至於一個地區,一個國家而言,這都是潛在的災難和不可控的風險。
而當我們使用釷反應堆後,就可以逐個解決掉這些問題。
2.釷反應堆有什麼好處
釷反應堆發電,全稱實際上是釷熔鹽反應堆,相比於過去的核能反應堆的不同之處在於,其內部迴圈的是熔融鹽,不是水。
這樣一來,因為不需要用到水,既不用去考慮核廢水的處理問題,可以把發電廠建在偏遠的沙漠地區,比如戈壁沙漠,這種荒無人煙的地方。一舉兩得。
國際知名物理學家、頂夸克發現者葉恭平博士提供了一個數據,目前全世界430多座核反應堆只提供了人類2.6%的能源。
如果釷核電技術能夠大規模推廣,有可能使清潔能源在全球能源的比例,從目前的不到3%提高到百分之四十到五十。
所以釷反應堆在中國如果真的建成並投入使用,對於中國實現碳達峰,碳中和而言,意義和影響真的是非常深遠。
3.釷反應堆有什麼戰略意義
鈾這種物質的儲存量,在地球上的儲存量非常稀少,而釷是著名的稀土元素之一。
講到稀土,聽過我之前節目的朋友們應該還有印象,之前我做過這方面的節目。
中國的稀土礦藏豐富,遠遠高於世界其他國家。顯而易見的一個道理是,能源基礎原料只有掐在自己手裡,一個國家才能掌握自己經濟發展的命脈,不受制於他國。僅以疫情這一年來說,我們受制、被卡脖子還少嗎?結果好嗎?大家應該很明白這個道理。
基於此,用釷替代鈾,我們國家可以降低自己對主要鈾出口國的依賴,不再受制於其他國家,比如澳大利亞,加拿大這些沒事就喜歡“川劇變臉”的國家。
同時,因為中國稀土礦產豐富,我們可以源源不斷的,用低成本的原料去發出清潔的電能,支援正在蓬勃發展的新能源製造業,比如新能源汽車。
中國的發展需要清潔能源,釷反應堆給了我們彎道超車的機會。
4.為什麼其他國家研發失敗了呢
二十世紀四十年代,已經出現了液態鹽為燃料的反應堆概念,這之後,從60年代開始,雖然美國、前蘇聯、日本和法國等國家都曾前仆後繼投入研發,卻都不約而同都失敗了。
失敗的原因,是受限於當時的材料問題,科學家們解決不了管道被放射性熔鹽腐蝕的問題,只能作罷,所有的研究成果只能束之高閣。
隨著科技的發展,材料學科的不斷進步,我們國家的科學家們後發先至,雖然起步晚,但是重要的是,我們以領先的姿態,提前到達了終點。
有了這個核心技術在手,銷路不愁。
這個技術不僅可以供我們國家自己使用,同時還能出口他國創造價值,在一帶一路的道路上,幫助更多的貧困國家走出能源危機。既獲得了經濟收入,又真實地幫到了其他發展中國家。
這就是大國的情懷:我來了,不是為了“佔領”你,重塑你的國家,而是為了幫助你。
要知道,經濟發展離不開電能,電能就是經濟發展的源動力,而安全清潔的、取之不竭用之不盡的原料和成熟的技術,才是每個國家最需要的,它是工業基礎,是經濟支柱。
5.再講兩句
一個很有趣的事情是,釷這種材料,一直以來因為幾乎沒有啥具體的工業用途,都是作為廢料、下腳料,隨便堆在各家企業的尾礦壩裡,毫無用武之地。
在能搜尋到最早的新聞裡看到,一篇轉載在中國科學院網站上,來自2014年8月6號的經濟日報是這樣報道的:在包鋼的尾礦壩,7萬噸釷被當作“下腳料”一樣,堆放在1.5億噸尾礦中。
遠在7年前的這篇報道中,記者同時也提到了釷元素的用途,一種是作為鈾燃料的替代品,因為釷本身並不會像鈾235那樣發生裂變,只有用中子轟擊它,才能將其轉換成鈾233再使用,被稱為釷—鈾核燃料迴圈;另一種用途中也提到了釷熔鹽反應堆的基礎原料,文中多次提到釷作為反應堆的好處,優點,安全特性。
好在,媒體雖然報道完時效性過了,中國的科學家們卻並沒有放棄研究。經過7年的不懈,當初的一篇報道,釷元素作為一種未來新型材料,今天已經正式落地,將進行測試,雖然目前功率不大,僅能為1000住戶提供電能。
但是,只要測試結果令人滿意,中國將啟動為10萬戶居民提供電力的同類反應堆建造計劃。
法國《回聲報》這樣說:這將使北京成為新興核能反應堆技術出口國。
能源發展不受制於人,使用清潔能源讓我們的下一代享受青山綠水,環保健康的生活,我覺得還是得感謝中國一代代科學家們務實的態度、不屈不撓的奮鬥精神。
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